Fundering op palen: uitvoering, categorieën en ontwerpkritieken

Fundering op palen is een essentieel onderdeel van de constructie- en bouwsector, vooral in gebieden met ongeschikte grondlagen. In dit artikel geven we een overzicht van de technische aspecten van paalfunderingen, inclusief de verschillende categorieën, inbrengmethoden, en ontwerpkriterien. We baseren ons uitsluitend op de informatie uit betrouwbare bronnen en geven een duidelijk beeld van de praktische en theoretische aandachtspunten bij het ontwerp en uitvoering van paalfunderingen.

Inleiding

Een fundering op palen wordt gebruikt wanneer de bovenliggende grondlagen ongeschikt zijn om een traditionele stroken- of plaatfundering te dragen. Dit is vaak het geval in zachte of losse grondlagen. Paalfunderingen worden dan toegepast om de belasting van het gebouw op een dieper liggende, sterkere grondlaag over te dragen.

De keuze van het type paal en de inbrengmethode is afhankelijk van de grondkenmerken, de belastingen, en de aannemelijkheid van de uitvoering. In dit artikel bespreken we de meest gebruikte types paalfunderingen, de inbrengmethoden, en de aandachtspunten bij het ontwerp van paalfunderingen.

Typen paalfunderingen

Er zijn meerdere soorten paalfunderingen, waarbij elke categorie zijn eigen voor- en nadelen heeft. De keuze van het type paal hangt af van de grondkenmerken, de belastingen van het gebouw, en de praktische uitvoeringsaspecten.

Houten palen

Houten palen zijn een oudere vorm van paalfundering en werden vroeger veel gebruikt. Echter, hun gebruik neemt tegenwoordig af vanwege de beperkte levensduur en de risico’s op biologische aantasting. Houten palen worden vaak in zachte grondlagen gebruikt, maar bij erg slappe grond kan het beton in de grond weglopen. Dit maakt houten palen in bepaalde situaties minder geschikt.

Geheide, geprefabriceerde betonpalen

Deze palen worden vervaardigd in een werkplaats en daarna in de grond geheid. Ze zijn sterk, betrouwbaar en geschikt voor zowel droog als nat milieu. De heibaarheid van de palen moet worden gecontroleerd op basis van de sonderingen. Dit betreft de mogelijkheid om de paal in de grond te drukken of te heien zonder schade te veroorzaken.

Geheide, in de grond gevormde palen

Dit type paal wordt in de grond gevormd door middel van boring en vervolgens geforceerd of geforceerd met beton. Deze methode is geschikt voor gebieden waarbij grondverdringing niet gewenst is. Het is belangrijk dat het niveau van schachtwrijving in de berekening van de paaldraagkracht is meegenomen.

Geschroefde, in de grond gevormde palen

Geschroefde palen worden met een speciale machine in de grond gedraaid. Ze zijn geschikt voor zachte grondlagen en kunnen snel worden geïnstalleerd. Deze methode veroorzaakt minder grondverdringing en is daarom vaak aan te raden in bebouwde omgevingen.

Avegaarpalen

Avegaarpalen zijn een specifieke vorm van in de grond gevormde palen. Ze worden gemaakt door middel van een speciale methode waarbij grond wordt verwijderd en vervolgens wordt versterkt met een betonkolom. Deze methode is geschikt in zachte grondlagen en kan ook worden gebruikt als ondersteuning bij tunneltunnelconstructies.

Inbrengmethoden

De inbrengmethode heeft grote invloed op de stabiliteit, de grondverdringing, en de uitvoerbaarheid van de fundering. Er zijn drie hoofdcategorieën:

A) Inbrengmethode met grondverdringing

Bij deze methode wordt de paal in de grond geheid of gedreven, waarbij de grond wordt verdrongen. Dit kan leiden tot grondverplaatsing en mogelijke schade aan aangrenzende gebouwen of infrastructuur. De heibaarheid van de paal moet daarom worden gecontroleerd met behulp van sonderingen. Dit is vooral belangrijk bij funderingen in bebouwde omgevingen.

B) Inbrengmethode met geen of geringe grondverdringing

Bij deze methode wordt de paal in de grond gevormd zonder aanzienlijke verdringing van de grond. Dit is bijvoorbeeld het geval bij geschroefde of in de grond gevormde palen. Deze methode is vaak aan te raden in bebouwde omgevingen of bij gevoelige grondlagen.

C) Inbrengmethode met grondverwijdering

Bij deze methode wordt de grond uitgegraven en vervolgens wordt de paal gevuld met beton. Deze methode is geschikt voor zachte grondlagen en kan ook worden gebruikt bij tunneltunnelconstructies. Het is belangrijk dat de ontgraving het tijdstip van het aanbrengen van de palen beïnvloedt, omdat de conusweerstand door de ontgraving kan veranderen.

Ontwerpkritieken bij paalfunderingen

Het ontwerp van een paalfundering moet nauwkeurig worden uitgevoerd om de stabiliteit en duurzaamheid van het gebouw te waarborgen. Hieronder geven we een overzicht van de belangrijkste aandachtspunten bij het ontwerpen van paalfunderingen.

Sonderingen en grondonderzoek

Een grondonderzoek is essentieel voor het bepalen van de geschiktheid van de grond en het kiezen van het juiste type paal. Sonderingen worden uitgevoerd om de belastbaarheid van de grond te bepalen. De verschillen tussen de sonderingen moeten duidelijk worden verwerkt in het ontwerp.

Heibaarheid van de palen

Bij geheide palen is de heibaarheid een belangrijk criterium. Dit betreft de mogelijkheid om de paal in de grond te drukken of te heien zonder schade te veroorzaken. De heibaarheid moet worden bepaald op basis van de sonderingen.

Tijdstip van aanbrengen

Het tijdstip waarop de palen worden aangebracht kan invloed hebben op hun draagvermogen. Bijvoorbeeld, als de palen worden aangebracht voor de ontgraving, kan dit leiden tot veranderingen in de conusweerstand. Het is daarom belangrijk om te bepalen of de palen voor of na de ontgraving worden aangebracht.

Belastingen op de palen

De belastingen op de palen moeten nauwkeurig worden bepaald. Bij toepassing van een owb-vloer moet het onderwatergewicht als belasting op de palen meegenomen worden. Ook horizontale belastingen moeten worden meegenomen, vooral bij gebouwen met horizontale krachten.

Paalfactoren

De paalfactoren van druk- en trekpalen (ap, as, at, b en s) moeten worden meegenomen in de berekening van de paaldraagkracht. Deze factoren bepalen de draagvermogen van de palen en moeten daarom nauwkeurig worden bepaald.

Reductie van conusweerstand

De conusweerstand kan worden gereduceerd als gevolg van de ontgraving. Het is belangrijk om de berekeningsmethode voor de reductie van de conusweerstand duidelijk te verwerken in het ontwerp. Dit heeft invloed op de draagvermogen van de palen.

Controleberekening

Als f1 > 1 wordt gebruikt voor het effect van installatie, moeten controlesonderingen worden uitgevoerd. Als achteraf blijkt dat f1 te hoog is ingeschat, dient een controleberekening te worden uitgevoerd. Hieruit kan volgen dat extra palen moeten worden aangebracht om de stabiliteit van het gebouw te waarborgen.

Uitvoeringsaspecten

Bij de uitvoering van paalfunderingen is het belangrijk om aandacht te besteden aan de uitvoeringskwaliteit. Dit is vooral het geval bij poerfunderingen, die gevoelig zijn voor ongelijkmatige vervorming. De afstand tussen de palen moet worden bepaald op basis van de belastingconcentraties vanuit het gebouw en de stramienmaten van de draagconstructie.

Mogelijke toekomstige uitbreidingen van het gebouw moeten ook in het ontwerp van de paalfundering worden meegenomen. Bij mogelijke verticale uitbreidingen moeten de palen gedimensioneerd worden op de te verwachten eindsituatie.

Paalplannen

Het paalplan is een essentieel onderdeel van het ontwerp. Het bevat de plaatsen van de palen en alle relevante gegevens. Bij kalenderen moeten de palen worden genummerd in verband met het maken van een heiregister. De afmetingen van funderingsbalken en kolomvoeten moeten afgestemd worden op de schachtafmetingen van de funderingspalen.

Automatisering en optimalisatie

Automatisering van het ontwerpproces leidt tot kostenreductie, tijdwinst en een vermindering van het risico op fouten. Door het ontwerpproces te automatiseren, kunnen meer ontwerpiteraties worden uitgevoerd, wat leidt tot een efficiënter gebruik van materialen. Bovendien geeft automatisering ingenieurs meer tijd om hun specialistische kennis toe te passen op uitdagende projecten.

Conclusie

Fundering op palen is een essentieel onderdeel van de constructie- en bouwsector, vooral in gebieden met ongeschikte grondlagen. De keuze van het type paal en de inbrengmethode is afhankelijk van de grondkenmerken, de belastingen van het gebouw, en de aannemelijkheid van de uitvoering. Het ontwerp van een paalfundering moet nauwkeurig worden uitgevoerd om de stabiliteit en duurzaamheid van het gebouw te waarborgen. Hierbij is een grondonderzoek essentieel, evenals de controle op heibaarheid, tijdstip van aanbrengen, en belastingen op de palen. Automatisering van het ontwerpproces leidt tot kostenreductie, tijdwinst en een vermindering van het risico op fouten. Door de juiste keuze van paalfundering en het zorgvuldige uitvoeren van het ontwerp, kan een duurzaam en stabiel gebouw worden gerealiseerd.

Bronnen

  1. dwgLab - Paal funderingen
  2. Berkela - Skelet fundering op palen
  3. Voorbij Funderingstechniek - Duurzaam funderen
  4. Handboek Tunnelbouw - Ontwerpaspecten
  5. Constructie Shop - Soorten funderingen

Related Posts